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Python tf.linalg.LinearOperatorIdentity用法及代碼示例


LinearOperator 的作用類似於 [batch] 方單位矩陣。

繼承自:LinearOperatorModule

用法

tf.linalg.LinearOperatorIdentity(
    num_rows, batch_shape=None, dtype=None, is_non_singular=True,
    is_self_adjoint=True, is_positive_definite=True, is_square=True,
    assert_proper_shapes=False, name='LinearOperatorIdentity'
)

參數

  • num_rows 標量非負整數 Tensor 。相應單位矩陣中的行數。
  • batch_shape 可選 1-D 整數 Tensor 。前導維度的形狀。如果 None ,則此運算符沒有前導維度。
  • dtype 此運算符表示的矩陣的數據類型。
  • is_non_singular 期望這個運算符是非奇異的。
  • is_self_adjoint 期望這個算子等於它的厄米轉置。
  • is_positive_definite 期望這個算子是正定的,意思是二次形式x^H A x對所有非零具有正實部x.請注意,我們不要求算子自伴是正定的。看:https://en.wikipedia.org/wiki/Positive-definite_matrix#Extension_for_non-symmetric_matrices
  • is_square 期望此運算符的行為類似於方形 [batch] 矩陣。
  • assert_proper_shapes Pythonbool。如果 False ,僅執行初始化和方法參數是否具有正確形狀的靜態檢查。如果 True 和靜態檢查沒有定論,則將斷言添加到圖中。
  • name LinearOperator 的名稱

拋出

  • ValueError 如果 num_rows 被靜態確定為非標量或負數。
  • ValueError 如果 batch_shape 被靜態確定為不是一維或負數。
  • ValueError 如果以下任何一項不是True{is_self_adjoint, is_non_singular, is_positive_definite}
  • TypeError 如果 num_rowsbatch_shape 是 ref-type(例如變量)。

屬性

  • H 返回當前的伴隨LinearOperator.

    給定 A 表示此 LinearOperator ,返回 A* 。請注意,調用self.adjoint()self.H 是等效的。

  • batch_shape TensorShape這批尺寸的LinearOperator.

    如果此運算符的作用類似於帶有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批處理矩陣 A,則返回 TensorShape([B1,...,Bb]) ,相當於 A.shape[:-2]

  • domain_dimension 此運算符的域的維度(在向量空間的意義上)。

    如果此運算符的作用類似於帶有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批處理矩陣 A ,則返回 N

  • dtype TensorDType 由此 LinearOperator 處理。
  • graph_parents 這個的圖依賴列表LinearOperator. (已棄用)

    警告:此函數已棄用。它將在未來的版本中刪除。更新說明:請勿調用 graph_parents

  • is_non_singular
  • is_positive_definite
  • is_self_adjoint
  • is_square 返回 True/False 取決於此運算符是否為正方形。
  • parameters 用於實例化此 LinearOperator 的參數字典。
  • range_dimension 此運算符範圍的維度(在向量空間的意義上)。

    如果此運算符的作用類似於帶有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批處理矩陣 A ,則返回 M

  • shape TensorShape這個的LinearOperator.

    如果此運算符的作用類似於帶有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批處理矩陣 A ,則返回 TensorShape([B1,...,Bb, M, N]) ,等效於 A.shape

  • tensor_rank 與此運算符對應的矩陣的秩(在張量的意義上)。

    如果此運算符的作用類似於帶有 A.shape = [B1,...,Bb, M, N] 的批處理矩陣 A ,則返回 b + 2

該運算符的作用類似於 [batch] 單位矩陣 A ,對於某些 b >= 0 ,其形狀為 [B1,...,Bb, N, N] 。第一個 b 索引索引批處理成員。對於每個批次索引 (i1,...,ib) , A[i1,...,ib,::] 是一個 N x N 矩陣。此矩陣A 未具體化,但為了廣播此形狀將是相關的。

LinearOperatorIdentity 使用 num_rows 以及可選的 batch_shapedtype 參數進行初始化。如果 batch_shapeNone ,則此運算符有效地傳遞所有參數。如果提供了batch_shape,則可能會發生廣播,這將需要製作副本。

# Create a 2 x 2 identity matrix.
operator = LinearOperatorIdentity(num_rows=2, dtype=tf.float32)

operator.to_dense()
==> [[1., 0.]
     [0., 1.]]

operator.shape
==> [2, 2]

operator.log_abs_determinant()
==> 0.

x = ... Shape [2, 4] Tensor
operator.matmul(x)
==> Shape [2, 4] Tensor, same as x.

y = tf.random.normal(shape=[3, 2, 4])
# Note that y.shape is compatible with operator.shape because operator.shape
# is broadcast to [3, 2, 2].
# This broadcast does NOT require copying data, since we can infer that y
# will be passed through without changing shape.  We are always able to infer
# this if the operator has no batch_shape.
x = operator.solve(y)
==> Shape [3, 2, 4] Tensor, same as y.

# Create a 2-batch of 2x2 identity matrices
operator = LinearOperatorIdentity(num_rows=2, batch_shape=[2])
operator.to_dense()
==> [[[1., 0.]
      [0., 1.]],
     [[1., 0.]
      [0., 1.]]]

# Here, even though the operator has a batch shape, the input is the same as
# the output, so x can be passed through without a copy.  The operator is able
# to detect that no broadcast is necessary because both x and the operator
# have statically defined shape.
x = ... Shape [2, 2, 3]
operator.matmul(x)
==> Shape [2, 2, 3] Tensor, same as x

# Here the operator and x have different batch_shape, and are broadcast.
# This requires a copy, since the output is different size than the input.
x = ... Shape [1, 2, 3]
operator.matmul(x)
==> Shape [2, 2, 3] Tensor, equal to [x, x]

形狀兼容性

該運算符作用於具有兼容形狀的 [batch] 矩陣。 x 是與 matmulsolve 的形狀兼容的批處理矩陣,如果

operator.shape = [B1,...,Bb] + [N, N],  with b >= 0
x.shape =   [C1,...,Cc] + [N, R],
and [C1,...,Cc] broadcasts with [B1,...,Bb] to [D1,...,Dd]

性能

如果 batch_shape 初始化參數是 None

  • operator.matmul(x)O(1)
  • operator.solve(x)O(1)
  • operator.determinant()O(1)

如果提供了batch_shape 初始化arg,並且靜態檢查不能排除廣播的需要:

  • operator.matmul(x)O(D1*...*Dd*N*R)
  • operator.solve(x)O(D1*...*Dd*N*R)
  • operator.determinant()O(B1*...*Bb)

矩陣屬性提示

LinearOperator 使用 is_X 形式的布爾標誌初始化,用於 X = non_singular, self_adjoint, positive_definite, square 。它們具有以下含義:

  • 如果 is_X == True ,調用者應該期望操作符具有屬性 X 。這是一個應該實現的承諾,但不是運行時斷言。例如,有限的浮點精度可能會導致違反這些承諾。
  • 如果 is_X == False ,調用者應該期望操作符沒有 X
  • 如果is_X == None(默認),調用者應該沒有任何期望。

相關用法


注:本文由純淨天空篩選整理自tensorflow.org大神的英文原創作品 tf.linalg.LinearOperatorIdentity。非經特殊聲明,原始代碼版權歸原作者所有,本譯文未經允許或授權,請勿轉載或複製。